基于Ansoft对永磁同步电机静磁场分析.ppt

基于Ansoft对永磁同步电机静磁场分析

问题描述：三相永磁同步电动机，由定子铁心、定子绕组、永磁体磁极、转子铁心组成。电机定子内径、外径分别为74mm和120mm，极数4，定子槽数24。电机为对称结构可以建立四分之一模型，为了更清晰地了解整个电机模型的建立情况，在Ansoft界面下采用整域求解，计算电机的参数及场图分布。在Maxwell2D界面下创建项目选择RMxprt选项在Maxwell2D界面下创建项目
Step2：执行命令,新建一个项目文件,在项目管理窗口中右击名称选择Rename命令,进行重命名,单击保存按钮保存此项目文件.执行Project/InsertMaxwell2DDesign建立Maxwell2D设计分析类型。执行Tools/Options/Maxwell2Doptions，选择Magnet
-ostatic及XY坐标系统。在Maxwell2D界面下构建半槽直线
Step1：执行Draw/Line,在屏幕下方的坐标对话框中依次输入(1.25,37.5),(1.25,38.0),
(2.4,38.5),(3.4,46.5),完成后按两次Enter结束绘制，生成半槽直线模型。在Maxwell2D界面下构建定子槽模型
Step2：执行Edit/Duplicate/Mirror,进行复制完成另半槽直线模型,执行Draw/Arc
/CenterPoint,以(0,46.5),(-3.4,46.5),(3.4,46.5)三个坐标完成定子槽模型的建立在Maxwell2D界面下构建定子槽模型
Step3：执行Edit/Duplicate/AroundAxis，出现沿轴复制，选择Z轴，相隔15度,
进行24次复制。执行Draw/Arc/CenterPoint，中心原点选择(0,0),用圆弧连接定子槽，进行复制。执行Modeler/Boolean/Unite命令，将所有线段合成一体。在Maxwell2D界面下构建电机绕组
Step4:执行Draw/Line，分别输入(2,39),(3,46.5),以及(-2,39),(-3,46.5)绘制两条直线，执行Draw/Arc/CenterPoint，中心原点选择(0,46.5)，以(3,46.5),(-3,46.5)绘制弧线，执行Modeler/Boolean/Unite命令，将所有线段合成一体。最后执行Edit/Duplicate/AroundAxis，出现沿轴复制，选择Z轴，相隔15度，进行24次复制。在Maxwell2D界面下构建电机定子冲片模型
Step5：执行Draw/Circle，绘制圆,圆中心坐标(0,0),X与Y偏移坐标为(0,60),执行Modeler
/Surface/Coverlines生成面域，连续两次执行Modeler/Boolean/Subtract，最终生成面域,形成电机定子冲片模型。在Maxwell2D界面下构建转子轭与转轴
Step6:以永磁体内圆的8个端点为始末点，原点(0,0)为中心执行Draw/Arc/CenterPoint,选择8段弧线执行Modeler/Boolean/Unite合成一体以及执行Modeler/Surface/Coverlines生成转子轭面域。执行Draw/Line，圆中心为(0,0),X与Y偏移坐标为(0,13),执行Modeler/
Surface/Coverlines生成面域，再执行Modeler/Boolean/Subtract，生成转轴。永磁体材料定义及分配
Step1：对于永磁体同步电动机静磁场分析，需要指定以下材料属性：
(1)指定气隙Air_gap材料属性——空气(亦可采用默认材料属性真空)
(2)指定绕组coil材料属性——铜
(3)定义定子铁心及转子轭材料属性DW465-50，一种电机常用非线性铁磁材料
(4)定义永磁体材料，命名为P-Mag，指定给永磁磁极

永磁体材料定义及分配
Step2:将建立的永磁体材料P-Mag及各个相对坐标系统分配给各个磁极，通过单击各个磁极面域所弹出的属性设置对话框来完成。如下图所示:Magnet_N_1的材料选择为P-Mag，方向Orientation为坐标系N-pole1，其他磁极设置类似。激励源与边界条件定义及加载
Step1:绕组分相。绕组一般采用A、Z、B、X、C、Y表示，A、B、C表示三相正绕组，X、Y、Z分别代表A、B、C相负绕组，各相正绕组用英文Phase表示，负绕组用英文Return表示。例如:A表示为A-Phase，X表示为A-Return，其他表示类似。激励源与边界条件定义及加载
Step2:加载电流激励源。选择A-Phase相四个绕组,执行Maxwell2D/Excitations
/Assign/Current,在Name中输